发明名称 光电整合之半导体装置及其制法
摘要 一种光电整合之半导体装置及其制法,主要提供一具多数光收发元件之晶圆,该光收发元件系具有主动面及相对之非主动面,且该主动面上具光讯号作用区及多数连接垫;接着于该晶圆上形成介电层及线路层,其中,该线路层系透过形成于该介电层中之导电结构电性连接至该光收发元件之连接垫,且该介电层对应该光讯号作用区位置形成开口,以露出该光讯号作用区;之后复可于该线路层上形成一绝缘保护层,并进行切单作业以形成多数整合光收发元件及线路结构之整合装置,俾藉由在晶圆端完成线路结构,而可达到晶圆级封装之结构,以符合电子装置轻薄短小需求。
申请公布号 TWI282633 申请公布日期 2007.06.11
申请号 TW094129453 申请日期 2005.08.29
申请人 全懋精密科技股份有限公司 发明人 许诗滨
分类号 H01L33/00(2006.01) 主分类号 H01L33/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种光电整合之半导体装置之制法,系包括: 提供具多数第一光收发元件之晶圆,且该些第一光 收发元件系具有主动面及相对于该主动面之非主 动面,而该主动面上布设有光讯号作用区及多数连 接垫; 于该晶圆上形成一介电层,以及 于该介电层上形成一线路层,该线路层得以透过形 成于该介电层中之导电结构而电性连接至该第一 光收发元件之连接垫,且该介电层对应该第一光收 发元件主动面上之光讯号作用区的位置形成有开 口,以露出该光讯号作用区。 2.如申请专利范围第1项之光电整合之半导体装置 之制法,复包括于该线路层上形成一绝缘保护层, 且该绝缘保护层形成有开孔以露出该线路层中之 电性连接垫。 3.如申请专利范围第2项之光电整合之半导体装置 之制法,复包括将形成有该介电层、线路层及绝缘 保护层之晶圆进行切割,以形成多数整合有第一光 收发元件及线路结构之整合装置。 4.如申请专利范围第3项之光电整合之半导体装置 之制法,复包括于露出该绝缘保护层之电性连接垫 上接置一第二光收发元件,且令该第二光收发元件 之光讯号作用区对应于贯穿该介电层之开口。 5.如申请专利范围第4项之光电整合之半导体装置 之制法,其中,该第二光收发元件之光讯号作用区 系对应于该开口,且相对于该第一光收发元件之光 讯号作用区。 6.如申请专利范围第2项之光电整合之半导体装置 之制法,其中,该绝缘保护层系为防焊层。 7.如申请专利范围第5项之光电整合之半导体装置 之制法,其中,该第一及第二光收发元件系为雷射 二极体(laser diode,LD)、发光二极体(light emitting diode ,LED)及垂直共振腔面射型雷射二极体(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)、光二极体(photodiode,PD)、 及光感测元件(photo sensor)之其中一者。 8.如申请专利范围第1项之光电整合之半导体装置 之制法,其中,该开口中填充有具导光特性之有机 材料。 9.如申请专利范围第1项之光电整合之半导体装置 之制法,复包括于该线路层上形成一与该线路层电 性连接之线路增层结构,且该线路增层结构及该介 电层对应该第一光收发元件主动面上之光讯号作 用区的位置形成有开口,藉以露出该光收发元件主 动面之光讯号作用区。 10.如申请专利范围第9项之光电整合之半导体装置 之制法,复包括于该线路增层结构之外表面形成一 绝缘保护层,且该绝缘保护层形成有开孔以露出该 线路增层结构外表面之电性连接垫。 11.如申请专利范围第10项之光电整合之半导体装 置之制法,复包括将形成有线路增层结构之晶圆进 行切割,以形成多数整合有第一光收发元件及线路 结构之整合装置。 12.如申请专利范围第11项之光电整合之半导体装 置之制法,复包括于露出该绝缘保护层之电性连接 垫上接置第二光收发元件,且使该第二光收发元件 主动面之光讯号作用区对应于该线路增层结构及 该介电层之开口。 13.如申请专利范围第12项之光电整合之半导体装 置之制法,其中,该第二光收发元件主动面之光讯 号作用区系对应于该线路增层结构及该介电层之 开口,且得相对于该第一光收发元件之光讯号作用 区。 14.如申请专利范围第10项之光电整合之半导体装 置之制法,其中,该绝缘保护层系为防焊层。 15.如申请专利范围第9项之光电整合之半导体装置 之制法,其中,该线路增层结构及该介电层之开口 中填充有具导光特性之有机材料。 16.一种光电整合之半导体装置,系包括: 具主动面及相对非主动面之第一光收发元件,且该 主动面形成有光讯号作用区及多数连接垫; 形成于该第一光电收发元件主动面之介电层; 形成于该介电层上之线路层,且该线路层系透过形 成于该介电层中之导电结构而电性连接至该第一 光收发元件上之连接垫;以及 贯穿该介电层以露出该第一光收发元件主动面之 光讯号作用区之开口。 17.如申请专利范围第16项之光电整合之半导体装 置,其中,该开口中填充有具导光特性之有机材料 。 18.如申请专利范围第16项之光电整合之半导体装 置,其中,该线路层上复形成有一绝缘保护层,以保 护该线路层并形成开孔以露出该线路层中之电性 连接垫。 19.如申请专利范围第18项之光电整合之半导体装 置,复包括接置于该电性连接垫上之第二光收发元 件。 20.如申请专利范围第19项之光电整合之半导体装 置,其中,该第二光收发元件主动面之光讯号作用 区系对应于该开口,且相对于该第一光收发元件上 之光讯号作用区。 21.如申请专利范围第20项之光电整合之半导体装 置,其中,该第一及第二光电收发元件系为雷射二 极体(laser diode,LD)、发光二极体(light emitting diode, LED)及垂直共振腔面射型雷射二极体(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)、光二极体(photodiode,PD)、 及光感测元件(photo sensor)之其中一者。 22.如申请专利范围第16项之光电整合之半导体装 置,复包括有形成于该介电层及线路层上之线路增 层结构,且该线路增层结构系电性连接至该线路层 ;以及贯穿该介电层及该线路增层结构之开口,藉 以外露出该第一光收发元件主动面之光讯号作用 区。 23.如申请专利范围第22项之光电整合之半导体装 置,其中,该线路增层结构之外表面形成有一绝缘 保护层,且该绝缘保护层形成有开孔以露出该线路 增层结构外表面之电性连接垫。 24.如申请专利范围第23项之光电整合之半导体装 置,复包括有第二光收发元件,且该第二光收发元 件系接置于该绝缘保护层开孔中之电性连接垫上 。 25.如申请专利范围第24项之光电整合之半导体装 置,其中,该第二光收发元件主动面之光讯号作用 区系对应于该线路增层结构及该介电层之开口,且 相对于该第一光收发元件上之光讯号作用区。 26.如申请专利范围第22项之光电整合之半导体装 置,其中,该开口中系填充有具导光特性之有机材 料。 图式简单说明: 第1图系为美国专利公告第6,839,476号之剖面示意图 ; 第2A至2D图系为本发明之光电整合之半导体装置之 制法第一实施例之剖面示意图; 第3图系为本发明之光电整合之半导体装置另一实 施例之剖面示意图; 第4A至4C图系为本发明之光电整合之半导体装置之 制法另一实施例之剖面示意图;以及 第5图系为本发明之光电整合之半导体装置又一实 施例之剖面示意图。
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